DARPA LAGR Program
2004 முதல் 2008 வரை நடைபெற்ற தரை வாகனங்களுக்கு கற்றல் பயன்பாடு (எல்ஏஜிஆர்) திட்டம், ரோபோடிக் ஆளில்லா தரை வாகனங்களில் (யுஜிவி) தன்னாட்சி, கருத்து அடிப்படையிலான, சாலைக்கு வெளியே உள்ள வழிசெலுத்தலில் முன்னேற்றத்தை துரிதப்படுத்தும் இலக்கைக் கொண்டிருந்தது. அமெரிக்க பாதுகாப்புத் துறையின் ஆராய்ச்சி நிறுவனமான DARPA ஆல் LAGR நிதியளிக்கப்பட்டது. வரலாறு மற்றும் பின்னணி மொபைல் ரோபோக்கள் 1960 களில் இருந்து இருந்தபோதிலும், (எ. கா. ஷேக்கி), சொந்தமாக, வெளியில், சாலைக்கு வெளியே, ஒழுங்கற்ற, தடைகள் நிறைந்த நிலப்பரப்பில் செல்லக்கூடிய ரோபோக்களை உருவாக்குவதில் முன்னேற்றம் மெதுவாக இருந்தது. உண்மையில் முன்னேற்றத்தை அளவிடுவதற்கு தெளிவான அளவீடுகள் எதுவும் இல்லை. சாலை திறன்களைப் பற்றிய ஒரு அடிப்படை புரிதல் DARPA பெர்செப்டர் திட்டத்துடன் வெளிவரத் தொடங்கியது, இதில் சுயாதீன ஆராய்ச்சிக் குழுக்கள் ரோபோ வாகனங்களை பயிற்சி பெறாத அரசாங்க சோதனைகளில் களமிறக்கின, இது சராசரி வேகம் மற்றும் பரந்த இடைவெளியில் ஒரு நிலையான போக்கில் தேவையான ஆபரேட்டர் தலையீடுகளின் எண்ணிக்கையை அளவிடுகிறது. இந்த சோதனைகள் ஆஃப்-ரோட் வழிசெலுத்தலின் தீவிர சவால்களை அம்பலப்படுத்தின. பெர்செப்டோர் வாகனங்கள் 21 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் அதிநவீன சென்சார்கள் மற்றும் வழிமுறைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அவற்றின் புலனுணர்வு தொழில்நுட்பத்தின் வரையறுக்கப்பட்ட வரம்பால் அவை இயற்கையான குல்-டி-சாக்ஸில் சிக்கிக் கொண்டன. மேலும், முன்கூட்டியே எழுதப்பட்ட நடத்தைகளை அவர்கள் நம்பியிருப்பது எதிர்பாராத சூழ்நிலைகளுக்கு ஏற்ப அவர்களை அனுமதிக்கவில்லை. ஒட்டுமொத்த விளைவு என்னவென்றால், குறைந்தபட்ச தடைகள் கொண்ட திறந்த நிலப்பரப்பு அல்லது அழுக்கு சாலைகள் தவிர, பெர்செப்டோர் வாகனங்கள் ஏராளமான, தொடர்ச்சியான ஆபரேட்டர் தலையீடு இல்லாமல் செல்ல முடியவில்லை. பெர்செப்டோர் சோதனைகளால் வெளிப்படும் தொழில்நுட்ப சவால்களை சமாளிக்க முற்படும் அதே நேரத்தில் பெர்செப்டோரில் தொடங்கப்பட்ட முறையை கட்டமைக்கும் வகையில் எல்ஏஜிஆர் திட்டம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. எல். ஏ. ஜி. ஆர் இலக்குகள் எல். ஏ. ஜி. ஆரின் முக்கிய குறிக்கோள் யுஜிவி-களின் ஆஃப் நேவிகேஷனில் முன்னேற்றத்தை துரிதப்படுத்துவதாகும். கூடுதல், ஒருங்கிணைந்த குறிக்கோள்களில் (1) கட்டமைக்கப்படாத சூழலில் செயல்படும் தன்னாட்சி ரோபோக்களின் முன்னேற்றத்தை அளவிடுவதற்கான அளவுகோல் முறையை நிறுவுதல், (2) இயந்திர பார்வையை மேம்படுத்துதல் மற்றும் இதனால் நீண்ட தூர உணர்வை செயல்படுத்துதல், மற்றும் (3) முன்னணி யுஜிவி ஆராய்ச்சிக்கு பங்களிக்கக்கூடிய நிறுவனங்கள் மற்றும் தனிநபர்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரித்தல் ஆகியவை அடங்கும். எல்ஏஜிஆர் திட்டத்தின் கட்டமைப்பு மற்றும் பகுத்தறிவு எல்ஏஜிஆர் திட்டம் புதிய வன்பொருளை விட ரோபோ கருத்து மற்றும் கட்டுப்பாட்டுக்கான புதிய அறிவியலை வளர்ப்பதில் கவனம் செலுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, ஒரே மாதிரியான, ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான ரோபோக்களை உருவாக்க முடிவு செய்யப்பட்டது, அவை எல்ஏஜிஆர் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு வழங்கப்படும், அவர்கள் போட்டி குழுக்களில் உறுப்பினர்களாக இருந்தனர், இது வழிமுறை வளர்ச்சியில் கவனம் செலுத்த அவர்களுக்கு சுதந்திரம் அளித்தது. ஒவ்வொரு குழுவிற்கும் நிலையான வடிவமைப்பின் இரண்டு ரோபோக்கள் வழங்கப்பட்டன. அவர்கள் இந்த ரோபோக்களில் புதிய மென்பொருளை உருவாக்கி, பின்னர் குறியீட்டை ஒரு அரசு சோதனைக் குழுவிற்கு அனுப்பினர், பின்னர் அந்த குறியீட்டை பல்வேறு சோதனை படிப்புகளில் அரசு ரோபோக்களில் சோதித்தனர். இந்த படிப்புகள் அமெரிக்கா முழுவதும் அமைந்திருந்தன மற்றும் முன்பு அணிகளுக்குத் தெரியாது. இந்த வழியில், அனைத்து அணிகளின் குறியீடும் அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியான சூழ்நிலைகளில் சோதிக்கப்படலாம். ஆரம்ப தொடக்க காலத்திற்குப் பிறகு, குறியீடு மேம்பாடு/சோதனை சுழற்சி ஒவ்வொரு மாதமும் ஒரு முறை மீண்டும் செய்யப்பட்டது. நிலையான ரோபோ கார்னகி மெலன் பல்கலைக்கழக தேசிய ரோபாட்டிக்ஸ் பொறியியல் மையத்தின் (CMU NREC) அதிகாரப்பூர்வ வலைத்தளத்தால் வடிவமைக்கப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டது. வாகனங்களின் கணினிகள் ஒரு மாடுலர் "பேஸ்லைன்" கருத்து மற்றும் வழிசெலுத்தல் அமைப்புடன் முன்கூட்டியே ஏற்றப்பட்டன, இது அடிப்படையில் CMU NREC பெர்செப்டோர் திட்டத்திற்காக உருவாக்கிய அதே அமைப்பாகும் மற்றும் LAGR இன் தொடக்கத்தில் அதிநவீனத்தைக் குறிக்கும் என்று கருதப்பட்டது. பேஸ்லைன் அமைப்பின் மாடுலர் தன்மை ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு பேஸ்லைன் குறியீட்டின் சில பகுதிகளை தங்கள் சொந்த தொகுதிகளுடன் மாற்ற அனுமதித்தது, மேலும் புதிதாக ஒரு முழு வழிசெலுத்தல் அமைப்பை உருவாக்காமல் ஒரு முழுமையான செயல்பாட்டு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, அவர்கள் தங்கள் சொந்த தடை கண்டறிதல் தொகுதியின் செயல்திறனை அடிப்படை குறியீட்டுடன் ஒப்பிட முடிந்தது, அதே நேரத்தில் மற்ற அனைத்தையும் சரிசெய்தனர். அடிப்படை குறியீடு ஒரு நிலையான குறிப்பாகவும் செயல்பட்டது-எந்த சூழலிலும், திட்டத்தின் எந்த நேரத்திலும், அணிகளின் குறியீட்டை அடிப்படை குறியீட்டுடன் ஒப்பிடலாம். இந்த விரைவான சுழற்சி அரசாங்கக் குழுவிற்கும் செயல்திறன் கொண்ட குழுக்களுக்கும் விரைவான கருத்துக்களை வழங்கியது, மேலும் குறிப்பிட்ட புலனுணர்வு பணிகளில் கலைஞர்களுக்கு சவால் விடும் சோதனைப் படிப்புகளை வடிவமைக்க அரசாங்கக் குழுவை அனுமதித்தது, மேலும் அவர்களின் சிரமம் கலைஞர்களின் தற்போதைய திறன்களை சவால் செய்யக்கூடும், ஆனால் மூழ்கடிக்காது. ஒவ்வொரு சோதனையிலும் அணிகள் புதிய குறியீட்டை சமர்ப்பிக்க வேண்டிய அவசியமில்லை, ஆனால் வழக்கமாக செய்தன. இந்த அனுமதி இருந்தபோதிலும், சில அணிகள் விரைவான சோதனை சுழற்சியை தங்கள் நீண்ட கால முன்னேற்றத்திற்கு திசைதிருப்புவதைக் கண்டறிந்தன, மேலும் சோதனைகளுக்கு இடையில் நீண்ட இடைவெளியை விரும்பியிருக்கும். இரண்டாம் கட்டத்திற்கு முன்னேற, ஒவ்வொரு குழுவும் அடிப்படை குறியீட்டை மாற்றியமைக்க வேண்டியிருந்தது, இதனால் அரசாங்க சோதனைகளின் முதல் கட்டத்தின் இறுதி 3 சோதனைகளில், குழுவின் குறியீட்டை இயக்கும் ரோபோக்கள் அசல் அடிப்படை குறியீட்டை இயக்கும் வாகனத்தை விட குறைந்தது 10 சதவீதம் வேகமாக இருக்கும். இந்த மிதமான "கோ/நோ கோ" மெட்ரிக் அணிகள் ஆபத்தான, ஆனால் திட்டத்தின் முதல் 18 மாதங்களில் முழுமையாக உருவாக்கப்படாத நம்பிக்கைக்குரிய அணுகுமுறைகளைத் தேர்வு செய்ய அனுமதிக்கும் வகையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. அனைத்து 8 அணிகளும் இந்த அளவீட்டை அடைந்தன, சிலர் இரண்டாம் கட்டத்திற்கான நோக்கமாக இருந்த பிற்கால சோதனைகளில் பேஸ்லைனின் வேகத்தை விட இரண்டு மடங்கு அதிக மதிப்பெண்கள் பெற்றனர். கட்டம் I கோ/நோ கோ மெட்ரிக் என்பது இரண்டாம் கட்டத்தில் வரையறுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையிலான இடங்களுக்கு அணிகள் ஒருவருக்கொருவர் முடிக்கப்படாத வகையில் இருந்தது என்பதை நினைவில் கொள்கஃ எட்டு முதல் பூஜ்ஜியம் வரை எந்த எண்ணிக்கையிலான அணிகளும் தரத்தை அடைய முடியும். DARPA இன் இந்த மூலோபாயம் அணிகளிடையே ஒத்துழைப்பு மற்றும் குறியீடு பகிர்வை ஊக்குவிப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. எல். ஏ. ஜி. ஆர் குழுக்கள் எட்டு அணிகள் எல். ஏ. ஜி. ஆரின் முதல் 18 மாதங்களில் முதல் கட்டத்தில் கலைஞர்களாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன. அப்ளைடு பெர்செப்ஷன் (முதன்மை புலனாய்வாளர்) மார்க் ஓலிஸ்), ஜார்ஜியா டெக் (பிஐ டக்கர் பால்ச்), ஜெட் ப்ராபல்ஷன் ஆய்வகம் (பிஐ லாரி மேத்தீஸ்), நெட் ஸ்கேல் டெக்னாலஜிஸ் (பிஐ உர்ஸ் முல்லர்), என்ஐஎஸ்டி (பிஐ ஜேம்ஸ் ஆல்பஸ்), ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகம் (பிஐ செபாஸ்டியன் த்ரன்), எஸ்ஆர்ஐ இன்டர்நேஷனல் (பிஐ ராபர்ட் போல்ஸ்) மற்றும் பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழகம் (பிஐ டேனியல் லீ) ஆகிய குழுக்கள் இதில் பங்கேற்றன. ஸ்டான்போர்ட் குழு DARPA கிராண்ட் சேலஞ்சில் தனது முயற்சிகளில் கவனம் செலுத்த முதல் கட்டத்தின் முடிவில் ராஜினாமா செய்தது; அதற்கு பதிலாக கொலராடோ பல்கலைக்கழகம், போல்டர் (பிஐ கிரெக் க்ரூடிக்) ஒரு குழுவால் மாற்றப்பட்டது. இரண்டாம் கட்டத்தில், என்ஐஎஸ்டி குழு போட்டியில் பங்கேற்பதை நிறுத்தி, அதற்கு பதிலாக ஒவ்வொரு அணியிலிருந்தும் சிறந்த மென்பொருள் கூறுகளை ஒரே அமைப்பாக இணைப்பதில் கவனம் செலுத்தியது. ரோஜர் போஸ்டல்மேன் அந்த முயற்சியின் பிஐ ஆனார். எல். ஏ. ஜி. ஆர் வாகனம் தி எல். ஏ. ஜி. ஆர் வாகனம், இது ஒரு பல்பொருள் அங்காடி ஷாப்பிங் வண்டியின் அளவைப் பற்றியது, கட்டுப்படுத்த எளிதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. (ஒரு துணை DARPA திட்டம், கற்றல் லோகோமோஷன், சிக்கலான மோட்டார் கட்டுப்பாட்டை உரையாற்றியது.) இது மின்கலனில் இயங்கக்கூடியது மற்றும் முன்புறத்தில் இரண்டு சுயாதீனமாக இயக்கப்படும் சக்கர நாற்காலி மோட்டார்கள் மற்றும் பின்புறத்தில் இரண்டு கேஸ்டர் சக்கரங்கள் இருந்தன. முன் சக்கரங்கள் அதே திசையில் சுழற்றப்படும்போது, ரோபோ முன்னோக்கி அல்லது தலைகீழாக இயக்கப்படுகிறது. இந்த சக்கரங்கள் எதிர் திசைகளில் இயக்கப்பட்டபோது, ரோபோ திரும்பியது. எல்ஏஜிஆர் வாகனத்தின் 30,000 டாலர் செலவு, பாரம்பரியமாக டிஏஆர்பிஏ ரோபாட்டிக்ஸ் திட்டங்களில் பங்கேற்ற ஆராய்ச்சியாளர்களின் துறையில் விரிவடைந்து வரும் பல குழுக்களுக்கு ஒரு கடற்படையை உருவாக்கி விநியோகிக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. வாகனத்தின் அதிகபட்ச வேகம் சுமார் 3 மைல்/மணி மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் மிதமான எடை ~ 100 கிலோ என்பது ஆளில்லா தரை வாகனங்களில் முந்தைய திட்டங்களில் பயன்படுத்தப்பட்ட வாகனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது இது மிகவும் குறைந்த பாதுகாப்பு அபாயத்தை ஏற்படுத்தியது, இதனால் ஒவ்வொரு குழுவும் அதன் ரோபோவை நிர்வகிக்க தேவையான பட்ஜெட்டை மேலும் குறைத்தது. ஆயினும்கூட, எல்ஏஜிஆர் வாகனங்கள் அதிநவீன இயந்திரங்களாக இருந்தன. அவர்களின் சென்சார் தொகுப்பில் 2 ஜோடி ஸ்டீரியோ கேமராக்கள், ஒரு ஆக்ஸிலரோமீட்டர், ஒரு பம்பர் சென்சார், வீல் என்கோடர்கள் மற்றும் ஒரு ஜிபிஎஸ் ஆகியவை அடங்கும். வாகனத்தில் பயனர் நிரலாக்கக்கூடிய மூன்று கணினிகளும் இருந்தன. அறிவியல் முடிவுகள் ரோபோக்களில் கற்ற நடத்தைகளை இணைப்பது திட்டத்தின் ஒரு மூலக்கல்லாகும். கூடுதலாக, நிரல் நீண்ட தூர காட்சி பகுப்பாய்வை நிறைவேற்ற செயலற்ற ஒளியியல் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தியது. கட்டமைக்கப்படாத, சாலைக்கு வெளியே உள்ள சூழல்களில் யுஜிவி வழிசெலுத்தலை சோதிப்பதில் உள்ள சிரமம், முன்னேற்றத்தின் துல்லியமான, புறநிலை அளவீட்டை ஒரு சவாலான பணியாக மாற்றியது. எல். ஏ. ஜி. ஆரில் செயல்திறனின் முழுமையான அளவீடு எதுவும் வரையறுக்கப்படவில்லை என்றாலும், ஒரு குழுவின் குறியீட்டை ஒரு குறிப்பிட்ட பாடத்திட்டத்தில் அடிப்படை குறியீட்டுடன் ஒப்பிடுவது அந்த சூழலில் முன்னேற்றம் ஏற்படுகிறதா என்பதை நிரூபிக்கிறது. நிகழ்ச்சியின் முடிவில், பல கலைஞர்கள் செயல்திறனில் பாய்ச்சல்களை அடைந்துள்ளனர் என்பதை சோதனை காட்டுகிறது. குறிப்பாக, 3 காரணி மற்றும் பயனுள்ள காட்சி புலனுணர்வு அதிகரித்த சராசரி தன்னாட்சி வேகம் 100 மீட்டர் வரை நீட்டிக்கப்பட்டது. எல்ஏஜிஆர் காட்சி உணர்வின் பயனுள்ள வரம்பை விரிவுபடுத்துவதில் வெற்றி பெற்றாலும், இது முதன்மையாக பிக்சல் அல்லது பேட்ச் அடிப்படையிலான நிறம் அல்லது அமைப்பு பகுப்பாய்வு மூலம் செய்யப்பட்டது. பொருள் அங்கீகாரம் நேரடியாக உரையாற்றப்படவில்லை. எல்ஏஜிஆர் வாகனத்தில் டபிள்யூஏஏஎஸ் ஜி. பி. எஸ் இருந்தபோதிலும், அதன் நிலை ஒருபோதும் வாகனத்தின் அகலத்திற்கு கீழே தீர்மானிக்கப்படவில்லை, எனவே ஜி. பி. எஸ் தொடர்ந்து நகர்வதால் ரோபோக்கள் முன்பு கடந்து சென்ற பகுதிகளின் தடை வரைபடங்களை மீண்டும் பயன்படுத்துவது அமைப்புகளுக்கு கடினமாக இருந்தது. ஒரு வன விதானம் இருந்தால் சறுக்கல் குறிப்பாக கடுமையாக இருந்தது. ஒரு சில குழுக்கள் காட்சி ஓடோமெட்ரி வழிமுறைகளை உருவாக்கின, அவை அடிப்படையில் இந்த சறுக்கலை அகற்றின. எல்ஏஜிஆர் கலைஞர்களின் எண்ணிக்கையை விரிவுபடுத்துவதையும், பெரிய அமைப்பு ஒருங்கிணைப்புக்கான தேவையை அகற்றுவதையும் இலக்காகக் கொண்டிருந்தது, இதனால் சிறிய அணிகளால் உருவாக்கப்பட்ட மதிப்புமிக்க தொழில்நுட்ப நகட்டுகளை அங்கீகரித்து பின்னர் பெரிய சமூகத்தால் ஏற்றுக்கொள்ள முடியும். சில குழுக்கள் ஒரு மனித ஆசிரியருடன் கற்றுக்கொள்வதற்கான விரைவான முறைகளை உருவாக்கினஃ ஒரு மனிதனால் ரேடியோ கன்ட்ரோல் (ஆர். சி.) ரோபோவை இயக்க முடியும் மற்றும் "பாதுகாப்பான" மற்றும் "பாதுகாப்பற்ற" பகுதிகளைக் குறிப்பிடும் சமிக்ஞைகளை வழங்க முடியும், மேலும் ரோபோ விரைவாக அதே கொள்கையுடன் மாற்றியமைத்து செல்ல முடியும். புதர்களைத் தவிர்க்கும் போது இறந்த களைகளை ஓட்டுவதில் ரோபோ ஆக்கிரோஷமாக இருக்க கற்றுக்கொடுக்கப்பட்டபோது இது நிரூபிக்கப்பட்டது அல்லது மாற்றாக பயப்படுவதற்கும் வெட்டப்பட்ட பாதைகளில் மட்டுமே ஓட்டுவதற்கும் கற்பிக்கப்பட்டது. டிஏஆர்பிஏ ஆளில்லா தரை போர் வாகனம்-பெர்செப்டர் ஒருங்கிணைப்பு திட்டம் (யுபிஐ) CMU NREC யுபிஐ வலைத்தளத்துடன் இணைந்து எல்ஏஜிஆர் நிர்வகிக்கப்பட்டது. யுபிஐ மேம்பட்ட உணர்வை தீவிர இயக்கத்தின் வாகனத்துடன் இணைத்தது. சிறந்த ஸ்டீரியோ வழிமுறைகள் மற்றும் எல். ஏ. ஜி. ஆரின் காட்சி ஓடோமெட்ரி ஆகியவை யுபிஐக்கு அனுப்பப்பட்டன. கூடுதலாக, எல்ஏஜிஆர் பிஐகளுக்கும் யுபிஐ குழுவுக்கும் இடையிலான தொடர்புகளின் விளைவாக யுபிஐ குறியீட்டு தளத்தில் தகவமைப்பு தொழில்நுட்பம் இணைக்கப்பட்டது, இதன் விளைவாக யுபிஐ "க்ரஷர்" ரோபோக்களின் செயல்திறனில் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டது. திட்ட மேலாண்மை எல்ஏஜிஆர், டிஏஆர்பிஏ தகவல் செயலாக்க தொழில்நுட்ப அலுவலகத்தின் கீழ் நிர்வகிக்கப்பட்டது. லாரி ஜாக்கல் இந்த திட்டத்தை உருவாக்கினார் மற்றும் 2004 முதல் 2007 வரை திட்ட மேலாளராக இருந்தார். எரிக் க்ரோட்கோவ், மைக்கேல் பெர்ஷ்பாச்சர் மற்றும் ஜேம்ஸ் பிப்பின் ஆகியோர் எல்ஏஜிஆர் கருத்தாக்கம் மற்றும் நிர்வாகத்திற்கு பங்களித்தனர். சார்லஸ் சல்லிவன் எல்ஏஜிஆர் சோதனையில் முக்கிய பங்கு வகித்தார். டாம் வாக்னர் 2007 ஆம் ஆண்டின் நடுப்பகுதியில் இருந்து 2008 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில் நிரல் முடிவு வரை நிரல் மேலாளராக இருந்தார். குறிப்புகள் கணினி பார்வை பயன்பாடுகள் பயன்படுத்தப்பட்ட இயந்திர கற்றல் ஆளில்லா தரை வாகனங்கள்